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JP5223638B2 - Control method of optical receiver module - Google Patents

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JP5223638B2
JP5223638B2 JP2008311252A JP2008311252A JP5223638B2 JP 5223638 B2 JP5223638 B2 JP 5223638B2 JP 2008311252 A JP2008311252 A JP 2008311252A JP 2008311252 A JP2008311252 A JP 2008311252A JP 5223638 B2 JP5223638 B2 JP 5223638B2
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Description

本発明は、光信号を受信する光受信モジュールの制御方法に関するものである。   The present invention relates to a method for controlling an optical receiver module that receives an optical signal.

サーバ間通信の伝送容量のボトルネックを解決するために、最近では光通信モジュールに対して100Gbpsまでの伝送容量の拡張が要求されている。これまで、例えば、約26Gbpsの伝送容量で変調されたEML(Electro-absorption Modulated Laser)/DML(Direct Modulated Laser)を含む送信器からの送信波4波を光信号のまま合波し、10km/40kmのSMF(Single Mode Fiber)中を伝送した後に分波して、受信側の4台の受信器で受信する方法が検討されている。   In order to solve the bottleneck of the transmission capacity of server-to-server communication, the optical communication module has recently been required to expand the transmission capacity up to 100 Gbps. Up to now, for example, four transmission waves from a transmitter including an EML (Electro-absorption Modulated Laser) / DML (Direct Modulated Laser) modulated with a transmission capacity of about 26 Gbps are combined as an optical signal, and 10 km / A method of demultiplexing after transmission through a 40 km SMF (Single Mode Fiber) and receiving with four receivers on the receiving side has been studied.

上記のような光通信モジュールにおいては、40kmの伝送時のSMF内での信号損失が大きいために、受信側の分波器(ODMAX: Optical De-Multiplexer)のSMF側に半導体光増幅器(SOA: Semiconductor Optical Amplifier)を配置し、ファイバ内でのロスを補償することが検討されている。この補償方法として、SOAへの光入力レベルに応じてSOAのバイアス電流を制御してSOAの利得を変えることにより、光入力の広いダイナミックレンジを実現する可能性が報告されている。すなわち、光入力レベルが低い時にはバイアス電流を増やして利得を増すことで受信感度を高くし、光入力レベルが高い時にはバイアス電流を減らして(あるいはバイアス電流を引き込む方向にしてSOAを吸収素子として用いて)、分波器の出力側に設けられた受信回路に影響のない範囲にSOAの利得を減らすことが検討されている。   In the optical communication module as described above, since the signal loss in the SMF at the time of 40 km transmission is large, a semiconductor optical amplifier (SOA: SOA) is provided on the SMF side of the receiving side demultiplexer (ODMAX: Optical De-Multiplexer). Semiconductor Optical Amplifiers) are arranged to compensate for loss in the fiber. As a compensation method, there has been reported the possibility of realizing a wide dynamic range of optical input by controlling the SOA bias current in accordance with the optical input level to the SOA and changing the gain of the SOA. That is, when the optical input level is low, the bias current is increased to increase the gain by increasing the gain, and when the optical input level is high, the bias current is decreased (or the bias current is drawn to use the SOA as an absorption element). Therefore, it has been studied to reduce the gain of the SOA within a range that does not affect the receiving circuit provided on the output side of the duplexer.

あるいは、光受信器における他の補償方法としては、SOAの前段に可変光減衰器を設け、この減衰器の減衰度でSOAの出力レベルを調整する方法が開示され(下記特許文献1参照)、SOAの利得を調整可能な光通信モジュールも開示されている(下記特許文献2参照)。
特開2004−120669号公報 特開2005−064051号公報
Alternatively, as another compensation method in the optical receiver, there is disclosed a method in which a variable optical attenuator is provided in front of the SOA and the output level of the SOA is adjusted by the attenuation of the attenuator (see Patent Document 1 below), An optical communication module capable of adjusting the gain of the SOA is also disclosed (see Patent Document 2 below).
JP 2004-120669 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-064051

しかしながら、上述した光通信モジュールの利得制御方法では、SOAに入力される光強度をモニタして、そのモニタ結果に応じてSOAのバイアス電流を制御する必要がある。その結果、減衰した光入力信号を確実にモニタするために、光信号を分岐してモニタするための回路が大がかりになる傾向にある。   However, in the above-described gain control method of the optical communication module, it is necessary to monitor the light intensity input to the SOA and control the SOA bias current according to the monitoring result. As a result, in order to reliably monitor the attenuated optical input signal, a circuit for branching and monitoring the optical signal tends to become large.

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、簡易な構成で伝送路中の信号損失を補償することが可能な光受信モジュールの制御方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a method for controlling an optical receiver module capable of compensating for signal loss in a transmission path with a simple configuration.

上記課題を解決するため、本発明の光受信モジュールの制御方法は、複数のチャネルの信号を含む光信号を増幅する半導体光増幅器と、半導体光増幅器によって増幅された光信号を複数のチャネル毎の光信号に分岐する光分離部と、複数のチャネル毎の光信号を電気信号に変換する複数の光受信部を備える光受信モジュールの制御方法であって、複数の光受信部それぞれの出力をモニタし、該出力に基づいて半導体光増幅器に供給するバイアス電流を調整することにより、半導体光増幅器の利得を制御し、複数の光受信部それぞれの出力の全てが所定の上限値及び下限値の範囲にある場合には、半導体増幅器の利得を変化させないようにバイアス電流を供給し、複数の光受信部それぞれの出力のいずれかが所定の上限値を超えた場合には、半導体増幅器の利得を下げるようにバイアス電流を所定値だけ減少させ、複数の光受信部それぞれの出力のいずれかが所定の下限値を下回った場合には、半導体増幅器の利得を上げるようにバイアス電流を所定値だけ増加させる、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a method for controlling an optical receiver module of the present invention includes a semiconductor optical amplifier that amplifies an optical signal including signals of a plurality of channels, and an optical signal amplified by the semiconductor optical amplifier for each of a plurality of channels. An optical receiving module control method comprising: an optical demultiplexing unit for branching into an optical signal; and a plurality of optical receiving units for converting an optical signal for each of a plurality of channels into an electrical signal, and monitoring an output of each of the plurality of optical receiving units Then, the gain of the semiconductor optical amplifier is controlled by adjusting the bias current supplied to the semiconductor optical amplifier based on the output, and all the outputs of the plurality of optical receiving units are within a predetermined upper limit value and lower limit value range. If a bias current is supplied so as not to change the gain of the semiconductor amplifier, and any of the outputs of the plurality of optical receivers exceeds a predetermined upper limit value, a half current is supplied. The bias current is decreased by a predetermined value so as to decrease the gain of the body amplifier, and when any of the outputs of the plurality of optical receivers falls below a predetermined lower limit value, the bias current is increased so as to increase the gain of the semiconductor amplifier. Is increased by a predetermined value .

このような光受信モジュールの制御方法によれば、半導体光増幅器によって増幅された光信号が複数のチャネル毎の光信号に分岐され、その分岐された光信号が複数の光受信部によって電気信号に変換され、複数の光受信部の出力のモニタ結果に基づいて半導体光増幅器に供給するバイアス電流が調整されることにより、半導体光増幅器の利得が制御される。このように光受信器の後段で電気信号をモニタすることにより、安定した利得制御を実現しながらモニタ用回路の小型化が容易になり、全体として簡易な装置構成で伝送路中の信号損失を補償することができる。   According to such a control method of the optical receiver module, the optical signal amplified by the semiconductor optical amplifier is branched into optical signals for a plurality of channels, and the branched optical signals are converted into electrical signals by the plurality of optical receivers. The gain of the semiconductor optical amplifier is controlled by adjusting the bias current that is converted and supplied to the semiconductor optical amplifier based on the monitoring results of the outputs of the plurality of optical receivers. By monitoring the electrical signal at the subsequent stage of the optical receiver in this way, it becomes easy to reduce the size of the monitoring circuit while realizing stable gain control, and the signal loss in the transmission line can be reduced with a simple apparatus configuration as a whole. Can be compensated.

この場合、WDM(Wavelength Division Multiplexing)方式等の複数の光信号が合波されて伝送される通信方式に用いられるときに、いずれかの光信号の減衰特性が変動した際でも安定してその光信号の損失を補償することができる。   In this case, when used in a communication system in which a plurality of optical signals such as a WDM (Wavelength Division Multiplexing) system are combined and transmitted, even if the attenuation characteristic of any of the optical signals fluctuates, Signal loss can be compensated.

また、複数の光受信部それぞれの出力のいずれかが所定の最大上限値をさらに超えた場合、又は、複数の光受信部それぞれの出力のいずれかが所定の最小下限値をさらに下回った場合には、バイアス電流を所定の最小値に維持させる、ことも好ましい。   Also, when any of the outputs of each of the plurality of optical receivers further exceeds a predetermined maximum upper limit value, or when any of the outputs of each of the plurality of optical receiver units further falls below a predetermined minimum lower limit value It is also preferable to maintain the bias current at a predetermined minimum value.

こうすれば、光入力強度が大きくなって後段の光受信部を故障させてしまうような事態を未然に防止することができるとともに、いったん光入力強度が低下した後の復旧時に、過大な光信号が入力されることを防止することができる。   In this way, it is possible to prevent a situation in which the optical input intensity becomes large and cause the subsequent optical receiving unit to break down, and an excessive optical signal can be recovered at the time of recovery after the optical input intensity has once decreased. Can be prevented from being input.

さらに、複数の光受信部それぞれの出力のいずれかが所定の上限値を超え、かつ、複数の光受信部それぞれの出力の他のいずれかが所定の下限値を下回った場合、バイアス電流を所定の最小値に維持させる、ことも好ましい。   Further, if any one of the outputs of each of the plurality of optical receivers exceeds a predetermined upper limit value and any of the other outputs of each of the plurality of optical receiver units falls below a predetermined lower limit value, the bias current is predetermined. It is also preferable to maintain the minimum value of.

このように、複数の光信号毎の強度変動の方向が異なる場合に光信号の利得の制御を停止することで、後段の光受信部を故障させてしまうような事態を回避することができる。   In this manner, by stopping the control of the gain of the optical signal when the direction of intensity variation for each of the plurality of optical signals is different, it is possible to avoid a situation in which the subsequent optical receiving unit is damaged.

本発明の光受信モジュールの制御方法によれば、簡易な構成で伝送路中の信号損失を補償することができる。   According to the control method of the optical receiver module of the present invention, it is possible to compensate for the signal loss in the transmission path with a simple configuration.

以下、図面を参照しつつ本発明に係る光受信モジュールの制御方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a method for controlling an optical receiver module according to the invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本発明の好適な一実施形態にかかる4波WDM光受信モジュールを含む光通信システムの構成を示すブロック図である。同図に示す光通信システム1は、4波WDM光送信モジュール2と4波WDM光受信モジュール3との間にSMFから成る光伝送路4が接続されて構成されている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical communication system including a 4-wave WDM optical receiver module according to a preferred embodiment of the present invention. The optical communication system 1 shown in FIG. 1 is configured by connecting an optical transmission line 4 made of SMF between a 4-wave WDM optical transmission module 2 and a 4-wave WDM optical reception module 3.

この光送信モジュール2では、4台の送信器5a,5b,5c,5dによって約26Gbpsの伝送容量で変調された4波の光信号が、合波器(OMUX: Optical Multiplexer)6で約100Gbpsの光信号に合波されて光伝送路4に向けて出力される。それぞれの送信器5a,5b,5c,5dが生成する光信号の平均波長は、例えば、1295nm、1300nm、1304nm、1309nmに設定される。   In this optical transmission module 2, four-wave optical signals modulated by four transmitters 5 a, 5 b, 5 c and 5 d with a transmission capacity of about 26 Gbps are converted into about 100 Gbps by a multiplexer (OMUX: Optical Multiplexer) 6. The optical signal is multiplexed and output toward the optical transmission line 4. The average wavelengths of the optical signals generated by the transmitters 5a, 5b, 5c, and 5d are set to, for example, 1295 nm, 1300 nm, 1304 nm, and 1309 nm.

これに対して、光受信モジュール3は、光伝送路4から4つのチャネル分の光信号が合波された光信号を受信する。光受信モジュール3は、半導体光増幅器(以下、「SOA」という)7、光分離部としての分波器(ODMUX)8、4台の受信器9a,9b,9c,9d、モニタ回路10、及び制御回路11から構成されている。   On the other hand, the optical receiving module 3 receives an optical signal obtained by combining optical signals for four channels from the optical transmission path 4. The optical receiver module 3 includes a semiconductor optical amplifier (hereinafter referred to as “SOA”) 7, a demultiplexer (ODMUX) 8 as an optical separator, four receivers 9 a, 9 b, 9 c, 9 d, a monitor circuit 10, and The control circuit 11 is configured.

SOA7は、光伝送路4から受信する光信号を光信号のままで増幅して、後段のODMUX8に送出する。また、SOA7は、制御回路11から供給されるバイアス電流の値に応じて光信号の増幅率(利得)を増減させることが可能である。   The SOA 7 amplifies the optical signal received from the optical transmission line 4 as it is, and sends it to the ODMUX 8 at the subsequent stage. The SOA 7 can increase or decrease the amplification factor (gain) of the optical signal in accordance with the value of the bias current supplied from the control circuit 11.

ODMUX8は、SOA7によって増幅された4チャネル分の光信号を、それぞれのチャネルの光信号に分波する。これらのそれぞれの光信号は、光送信モジュール2によって約26Gbpsの伝送容量で変調されている。そして、ODMUX8は、分波したそれぞれの光信号を、受信器9a,9b,9c,9dに対して分岐して出力する。   The ODMUX 8 demultiplexes the optical signals for four channels amplified by the SOA 7 into optical signals for the respective channels. Each of these optical signals is modulated by the optical transmission module 2 with a transmission capacity of about 26 Gbps. Then, the ODMUX 8 branches and outputs the demultiplexed optical signals to the receivers 9a, 9b, 9c, and 9d.

受信器9a,9b,9c,9dは、それぞれ、ODMUX8から出力された光信号を電気信号に変換して出力する。これらの受信器9a,9b,9c,9dの後段にはさらに図示しない受信回路が接続され、この受信回路によって受信器9a,9b,9c,9dの出力した電気信号に対して所定の処理が施される。また、受信器9a,9b,9c,9dは、それぞれ、変換した電気信号を、その電気信号のモニタ用の回路であるモニタ回路10にも出力する。   Each of the receivers 9a, 9b, 9c, and 9d converts the optical signal output from the ODMUX 8 into an electrical signal and outputs the electrical signal. A receiver circuit (not shown) is further connected to the subsequent stage of these receivers 9a, 9b, 9c, 9d, and the receiver circuit performs predetermined processing on the electrical signals output from the receivers 9a, 9b, 9c, 9d. Is done. Each of the receivers 9a, 9b, 9c, and 9d outputs the converted electric signal to the monitor circuit 10 that is a circuit for monitoring the electric signal.

モニタ回路10は、各受信器9a,9b,9c,9dの電気信号の出力をモニタし、それぞれの出力強度モニタ値を示す信号を制御回路11に出力する。この出力を受けて、制御回路11は、SOA7に供給するバイアス電流を制御する。   The monitor circuit 10 monitors the output of electrical signals from the receivers 9a, 9b, 9c, 9d, and outputs signals indicating the respective output intensity monitor values to the control circuit 11. In response to this output, the control circuit 11 controls the bias current supplied to the SOA 7.

具体的には、制御回路11は、バイアス制御部11a、データ記憶部11b、及び外部インタフェース部11cを有している。このデータ記憶部11bには、バイアス電流の制御に必要なパラメータや制御プログラムが格納されており、バイアス制御部11aがこれらのパラメータやプログラムを読み込むことにより制御処理を実行する。図2は、バイアス制御部11aの詳細構成を示す回路図であり、バイアス制御部11aは、演算部12と、演算部12によってスイッチングされる電流源としての2つのトランジスタ13a,13bとから構成され、直列接続された2つのトランジスタ13a,13bの間にSOA7の一端が接続され、SOA7の他端は所定電圧Vmが印加されている。この演算部12からの印加電圧によってトランジスタ13a,13bの電流量が制御されることにより、SOA7に供給されるバイアス電流が増減される。   Specifically, the control circuit 11 includes a bias control unit 11a, a data storage unit 11b, and an external interface unit 11c. The data storage unit 11b stores parameters and control programs necessary for controlling the bias current, and the bias control unit 11a reads these parameters and programs to execute control processing. FIG. 2 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the bias control unit 11a. The bias control unit 11a includes a calculation unit 12 and two transistors 13a and 13b as current sources switched by the calculation unit 12. One end of the SOA 7 is connected between the two transistors 13a and 13b connected in series, and a predetermined voltage Vm is applied to the other end of the SOA 7. The bias current supplied to the SOA 7 is increased / decreased by controlling the amount of current of the transistors 13a and 13b by the applied voltage from the arithmetic unit 12.

図1に戻って、外部インタフェース部11cは、各受信器9a,9b,9c,9dの電気信号のモニタ結果に異常が検出された場合に、バイアス制御部11aの制御により外部にアラームを出力する。   Returning to FIG. 1, the external interface unit 11 c outputs an alarm to the outside under the control of the bias control unit 11 a when an abnormality is detected in the monitoring results of the electrical signals of the receivers 9 a, 9 b, 9 c, 9 d. .

このデータ記憶部11bには、制御上限値Vcmax、制御下限値Vcmin、絶対最大値Vmax、及び絶対最小値Vminが予め記憶されている。そして、バイアス制御部11aは、受信器9a,9b,9c,9dのそれぞれの出力強度モニタ値が、制御上限値Vcmaxと制御下限値Vcminとの間の範囲に収まるようにSOA7に供給するバイアス電流を調整する。また、バイアス制御部11aは、受信器9a,9b,9c,9dのいずれかの出力強度モニタ値が、絶対最大値Vmax、を超えるか、または絶対最小値Vminを下回った場合に外部にアラームを出力するとともに、バイアス電流の制御を停止する。 In the data storage unit 11b, a control upper limit value V cmax , a control lower limit value V cmin , an absolute maximum value V max , and an absolute minimum value V min are stored in advance. Then, the bias control unit 11a supplies the SOA 7 with the output intensity monitor values of the receivers 9a, 9b, 9c, and 9d so as to be within the range between the control upper limit value V cmax and the control lower limit value V cmin. Adjust the bias current. The bias control unit 11a, the receiver 9a, 9b, 9c, either the output intensity monitor value 9d is greater than or absolute maximum value V max, the, or outside in the case of less than the absolute minimum value V min Outputs alarm and stops bias current control.

加えて、データ記憶部11bには、SOA7に設定するバイアス電流の大きさに関するパラメータとして、最小電流値Ibmin、最小バイアス電流値Ibmin0、最大バイアス電流値Ibmax0、及びバイアス電流制御幅ΔIbも記憶されている。バイアス制御部11aは、最小バイアス電流値Ibmin0と最大バイアス電流値Ibmax0との間の範囲で、バイアス電流制御幅ΔIbで決まる量ごとにバイアス電流の値を増減させる制御を繰り返す。また、バイアス制御部11aは、モジュールの起動時や受信器9a,9b,9c,9dの出力強度モニタ値の異常時にバイアス電流を強制的に固定するためのバイアス電流値として、最小電流値Ibminを参照する。 In addition, the data storage unit 11b also includes a minimum current value Ib min , a minimum bias current value Ib min0 , a maximum bias current value Ib max0 , and a bias current control width ΔIb as parameters relating to the magnitude of the bias current set in the SOA 7. It is remembered. The bias controller 11a repeats the control to increase or decrease the value of the bias current for each amount determined by the bias current control width ΔIb in the range between the minimum bias current value Ib min0 and the maximum bias current value Ib max0 . Further, the bias control unit 11a has a minimum current value Ib min as a bias current value for forcibly fixing the bias current when the module is started or when the output intensity monitor values of the receivers 9a, 9b, 9c, and 9d are abnormal. Refer to

図3は、バイアス制御部11aによるバイアス電流制御処理における出力強度モニタ値とバイアス電流制御値との関係を示す図である。このように、受信器9a,9b,9c,9dの出力強度モニタ値が、制御上限値Vcmaxと制御下限値Vcminとの間の範囲(例えば、約10dBの範囲)にある場合には、現在のバイアス電流Ibが維持される。一方、受信器9a,9b,9c,9dの出力強度モニタ値のいずれかが、制御上限値Vcmaxを超えた場合には、現在のバイアス電流Ibからバイアス電流制御幅ΔIbだけ減算されてバイアス電流Ibが調整される。また、受信器9a,9b,9c,9dの出力強度モニタ値のいずれかが、制御下限値Vcminを下回った場合には、現在のバイアス電流Ibからバイアス電流制御幅ΔIbだけ加算されてバイアス電流Ibが調整される。そして、受信器9a,9b,9c,9dの出力強度モニタ値のいずれかが、絶対最大値Vmaxを超えた場合、または、絶対最小値Vminを下回った場合は、現在のバイアス電流Ibが最小電流値Ibminに強制的に固定される。 FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between the output intensity monitor value and the bias current control value in the bias current control process by the bias control unit 11a. Thus, when the output intensity monitor values of the receivers 9a, 9b, 9c, and 9d are in a range between the control upper limit value V cmax and the control lower limit value V cmin (for example, a range of about 10 dB), The current bias current Ib is maintained. On the other hand, when any of the output intensity monitor values of the receivers 9a, 9b, 9c, and 9d exceeds the control upper limit value V cmax , the bias current control width ΔIb is subtracted from the current bias current Ib to obtain the bias current. Ib is adjusted. When any of the output intensity monitor values of the receivers 9a, 9b, 9c, and 9d is less than the control lower limit value V cmin , the bias current control width ΔIb is added from the current bias current Ib to obtain the bias current. Ib is adjusted. The receiver 9a, 9b, 9c, either the output intensity monitor value 9d is, if it exceeds the absolute maximum value V max, or if it falls below the absolute minimum value V min, the current of the bias current Ib It is forcibly fixed to the minimum current value Ib min .

ここで、上記のバイアス電流制御用のパラメータは、各受信器9a,9b,9c,9dの光入力の許容範囲が考慮されて予め設定される。つまり、SOAを用いない受信器9a,9b,9c,9dの最小入力レベル(例えば-12dBm)と最大入力レベル(例えば+2dBm)の特性により、誤り無く高速の信号を受信できる光入力範囲(ダイナミックレンジ)が決定される(受信器の裸特性)。従って、SOA7を受信器9a,9b,9c,9dの前段に用い、入力光強度を増幅しその利得を制御することで、より広い光入力範囲(ダイナミックレンジ)において誤り無く高速の信号を受信できるようにバイアス電流制御用のパラメータを選択する。   Here, the bias current control parameters are set in advance in consideration of the allowable optical input ranges of the receivers 9a, 9b, 9c, and 9d. That is, the optical input range (dynamic) that can receive a high-speed signal without error due to the characteristics of the minimum input level (for example, -12 dBm) and the maximum input level (for example, +2 dBm) of the receivers 9a, 9b, 9c, 9d that do not use the SOA Range) is determined (bare characteristics of the receiver). Therefore, by using the SOA 7 in front of the receivers 9a, 9b, 9c, and 9d and amplifying the input light intensity and controlling the gain, a high-speed signal can be received without error in a wider optical input range (dynamic range). Thus, the parameters for controlling the bias current are selected.

また、SOA7を用いる際、SOA7は光を増幅する際ASE(Amplified Spontaneous Emission)ノイズという一種の白色雑音を発生するために、このノイズによる影響(ノイズと信号光の強度比をOSNR(Optical Signal to Noise Ratio)という)を考えて設計を行う必要がある。具体的には、雑音指数NF(Noise Figure)が小さなSOA、すなわち、SOA自体が発生する雑音(上記ASEを含むがこれに限定されない)が小さなSOAを用い、SOAへの光入力レベルをなるべく高いものとする光システム(伝送系)の設計を行うことであり、これによりOSNRが高く、誤り無く高速の信号を受信できる。一方で、SOA7の出力及び受信器9a,9b,9c,9dの入力が大きすぎる場合、SOA7である程度以上の高い光出力強度を出力すると、非線形効果の一種であるFWM(Four Wave Mixing:4波混合歪)というひずみが誘起されるために、SOA7の出力強度も最適に設計する必要がある。従って、このことも考慮してバイアス電流制御用のパラメータを選択する。   Further, when the SOA 7 is used, since the SOA 7 generates a kind of white noise called ASE (Amplified Spontaneous Emission) noise when amplifying the light, the influence of this noise (the intensity ratio between the noise and the signal light is expressed as OSNR (Optical Signal to (Noise Ratio)) must be designed. Specifically, an SOA having a small noise figure NF (Noise Figure), that is, an SOA generated by the SOA itself (including but not limited to the above ASE) is used, and the optical input level to the SOA is as high as possible. This is to design an optical system (transmission system) that is intended to have a high OSNR and receive a high-speed signal without error. On the other hand, if the output of the SOA 7 and the inputs of the receivers 9a, 9b, 9c, 9d are too large, if the SOA 7 outputs a light output intensity higher than a certain level, FWM (Four Wave Mixing: 4 waves) which is a kind of nonlinear effect Therefore, the output intensity of the SOA 7 needs to be optimally designed. Therefore, the bias current control parameter is selected in consideration of this.

次に、図4及び図5を参照して、光受信モジュール3の動作を説明するとともに、光受信モジュール3による光信号の利得の制御方法について詳述する。図4は、光受信モジュール3の起動時の動作を示すフローチャート、図5は、光受信モジュール3による光信号の利得制御時の動作を示すフローチャートである。   Next, the operation of the optical receiver module 3 will be described with reference to FIGS. 4 and 5 and a method for controlling the gain of the optical signal by the optical receiver module 3 will be described in detail. FIG. 4 is a flowchart showing an operation at the time of starting the optical receiving module 3, and FIG. 5 is a flowchart showing an operation at the time of gain control of the optical signal by the optical receiving module 3.

まず、図4を参照して、SOA7に光伝送路4から光信号が入力された状態で光受信モジュール3を起動することを想定する(ステップS101)。そうすると、制御回路11によって、受信器9a,9b,9c,9dへの突発入力を防ぐために、SOA7に供給するバイアス電流Ibが最小電流値Ibminに設定される(ステップS102)。その後、モニタ回路10によって、各受信器9a,9b,9c,9dの電気信号の出力がモニタされ、それぞれの出力強度モニタ値を示す信号が制御回路11に出力される(ステップS103)。そして、制御回路11のバイアス制御部11aは、いずれかの出力強度モニタ値が絶対最大値Vmaxを超えているか否かを判定する(ステップS104)。その結果、いずれかの出力強度モニタ値が絶対最大値Vmaxを超えていると判定された場合(ステップS104;YES)には、バイアス制御部11aは、外部インタフェース部11cを介して外部に光入力に関するアラームを送出するとともに、バイアス電流Ibを最小電流値Ibminに設定する(ステップS105)。 First, referring to FIG. 4, it is assumed that the optical receiving module 3 is started in a state where an optical signal is input to the SOA 7 from the optical transmission line 4 (step S101). Then, in order to prevent sudden input to the receivers 9a, 9b, 9c, 9d, the control circuit 11 sets the bias current Ib supplied to the SOA 7 to the minimum current value Ib min (step S102). Thereafter, the monitor circuit 10 monitors the output of the electrical signals of the receivers 9a, 9b, 9c, 9d, and outputs a signal indicating the output intensity monitor value to the control circuit 11 (step S103). Then, the bias control unit 11a of the control circuit 11 determines one of the output intensity monitoring value whether exceeds the absolute maximum value V max (step S104). As a result, if any of the output intensity monitoring value is determined to exceed the absolute maximum value V max; (step S104 YES), the bias control unit 11a, the light to the outside via the external interface unit 11c An alarm relating to input is sent, and the bias current Ib is set to the minimum current value Ib min (step S105).

この場合、起動時にバイアス電流Ibを最小電流値Ibminに設定するのは、受信器9a,9b,9c,9dの故障やFWMの誘起を防ぐためである。SOA7の利得が高い状態で起動した場合、光受信モジュール3への光入力強度によっては各受信器9a,9b,9c,9dに過大な光が入力される可能性がある。このため、制御回路11は、モジュールの起動後にSOA7の利得が1以下になるようにバイアス電流Ibを制御する。また、絶対最大値Vmaxは、受信器9a,9b,9c,9dが破壊されない程度の光強度でアラームを出す閾値として設定される。具体的には、上述したOSNRで決まる誤り率との関係においては応用例によって様々であるが、上記最小電流値IbminがSOA7に供給された状態の受信器出力において、10−5より誤り率が大きい時の出力範囲に絶対最大値Vmaxが定められることが多い。 In this case, the reason why the bias current Ib is set to the minimum current value Ib min at the start-up is to prevent failure of the receivers 9a, 9b, 9c, 9d and induction of FWM. When the SOA 7 is activated with a high gain, excessive light may be input to each of the receivers 9a, 9b, 9c, and 9d depending on the light input intensity to the light receiving module 3. For this reason, the control circuit 11 controls the bias current Ib so that the gain of the SOA 7 becomes 1 or less after the activation of the module. The absolute maximum value V max, the receiver 9a, 9b, 9c, 9d are set as a threshold to issue an alarm at a light intensity enough not destroyed. Specifically, the relationship with the error rate determined by the OSNR described above varies depending on the application example. However, the error rate is higher than 10 −5 at the receiver output when the minimum current value Ib min is supplied to the SOA 7. In many cases, the absolute maximum value V max is determined in the output range when the value is large.

一方、出力強度モニタ値のいずれもが絶対最大値Vmax以下であると判定された場合(ステップS104;NO)には、図5に移って正常動作時の制御シーケンスに移行する。ここで、SOA7はそのバイアス電流Ibに応じて利得が制御できるが、この利得は波長依存性を有する。すなわち、図6に示すように、SOAのバイアス電流と利得の関係は波長依存性を有し、受信器9a,9b,9c,9dにそれぞれ入力される4波の光の波長が1290〜1320nmとした場合、バイアス電流を20〜120mAで制御すると、そのバイアス電流に応じて利得の波長依存性が変化する。また、SOAの利得は入射光の偏波方向についても依存性を有するが、この値はバイアス電流依存性に比較して一般に小さい。特に、バイアス電流が少ない領域ではSOA利得の偏波依存性を無視することも可能である。例えば、20mAのバイアス電流の時には、1320nmの利得が1290nmの波長の光の利得に比べると約7dB高いが、バイアス電流が120mAの場合は逆に1290nmの波長の光の利得の方が約9dB高い。 On the other hand, when it is determined that all of the output intensity monitor values are equal to or less than the absolute maximum value V max (step S104; NO), the process proceeds to FIG. 5 and shifts to a control sequence during normal operation. Here, although the gain of the SOA 7 can be controlled according to the bias current Ib, this gain has wavelength dependency. That is, as shown in FIG. 6, the relationship between the SOA bias current and the gain has a wavelength dependency, and the wavelengths of the four waves input to the receivers 9a, 9b, 9c, and 9d are 1290 to 1320 nm, respectively. In this case, when the bias current is controlled at 20 to 120 mA, the wavelength dependency of the gain changes according to the bias current. The SOA gain also depends on the polarization direction of incident light, but this value is generally smaller than the bias current dependency. In particular, in the region where the bias current is small, the polarization dependence of the SOA gain can be ignored. For example, when the bias current is 20 mA, the gain of 1320 nm is about 7 dB higher than the gain of light with a wavelength of 1290 nm, but when the bias current is 120 mA, the gain of light with a wavelength of 1290 nm is about 9 dB higher. .

このような特性に応じて、正常動作時の制御シーケンスにおいては、SOAのバイアス電流と利得の波長依存性(及びSOAの偏波依存性)に応じた幅を持たせた制御上限値Vcmaxと制御下限値Vcminが予め設定されている。この制御上限値Vcmaxと制御下限値Vcminとの差(幅)は、SOAのバイアス電流と利得の波長依存性から決められ、図6に示した特性の場合においては約10dBの差が設定される。このときの制御上限値Vcmaxと制御下限値Vcminの中心の値は、各受信器9a,9b,9c,9dの出力が、伝送システムから要求される誤り率(例えば10−12以下)よりも十分小さい誤り率特性を示すときの光入力強度に設定される。 In accordance with such characteristics, in the control sequence during normal operation, the control upper limit value V cmax having a width corresponding to the wavelength dependency of SOA bias current and gain (and polarization dependency of SOA) A control lower limit value V cmin is set in advance. The difference (width) between the control upper limit value V cmax and the control lower limit value V cmin is determined from the wavelength dependence of the SOA bias current and gain. In the case of the characteristics shown in FIG. 6, a difference of about 10 dB is set. Is done. The central value of the control upper limit value V cmax and the control lower limit value V cmin at this time is based on the error rate (for example, 10 −12 or less) required for the output of each receiver 9a, 9b, 9c, 9d from the transmission system. Is set to the optical input intensity when the error rate characteristic is sufficiently small.

正常動作時の制御シーケンスでは、まず、各受信器9a,9b,9c,9dの出力が再度モニタされる(ステップS201)。次に、制御回路11のバイアス制御部11aは、いずれかの出力強度モニタ値が制御上限値Vcmaxを超えているか否かを判定する(ステップS202)。 In the control sequence during normal operation, first, the output of each receiver 9a, 9b, 9c, 9d is monitored again (step S201). Next, the bias control unit 11a of the control circuit 11 determines whether any output intensity monitor value exceeds the control upper limit value V cmax (step S202).

上記判定の結果、出力強度モニタ値が制御上限値Vcmaxを超えていると判定された場合(ステップS202;YES)、バイアス制御部11aはSOA7に供給している現在のバイアス電流Ibからバイアス電流制御幅ΔIbだけ減ずる制御を行う(ステップS204)。次に、バイアス制御部11aはバイアス電流Ibが最小バイアス電流値Ibmin0を下回ったか否かを判定し(ステップS205)、バイアス電流Ibが最小バイアス電流値Ibmin0以上の場合(ステップS205;NO)、処理をステップS201に戻し、出力強度を再度モニタする。これに対して、バイアス電流Ibが最小バイアス電流値Ibmin0を下回った場合(ステップS205;YES)、さらに、バイアス制御部11aはいずれかの出力強度モニタ値が絶対最大値Vmaxを超えているか否かを判定する(ステップS206)。その結果、いずれの出力強度モニタ値も絶対最大値Vmax以下の場合は(ステップS206;NO)、バイアス電流値Ibを最小バイアス電流値Ibmin0に設定して(ステップS208)、処理をステップS201に戻す。一方、いずれかの出力強度モニタ値が絶対最大値Vmaxを超えている場合は(ステップS206;YES)、バイアス制御部11aは、外部に光入力に関するアラームを送出するとともに、バイアス電流Ibを最小電流値Ibminに設定した後(ステップS207)、処理をステップS201に移行する。 As a result of the above determination, when it is determined that the output intensity monitor value exceeds the control upper limit value V cmax (step S202; YES), the bias control unit 11a uses the current bias current Ib supplied to the SOA 7 as the bias current. Control is performed to decrease the control width ΔIb (step S204). Next, the bias controller 11a determines whether or not the bias current Ib is less than the minimum bias current value Ib min0 (step S205). If the bias current Ib is equal to or greater than the minimum bias current value Ib min0 (step S205; NO) The process returns to step S201, and the output intensity is monitored again. In contrast, if the bias current Ib falls below the minimum bias current value Ib min0 (step S205; YES), further, whether the output intensity monitoring value of either the bias control unit 11a is greater than the absolute maximum value V max It is determined whether or not (step S206). As a result, if any of the output intensity monitor values is equal to or less than the absolute maximum value V max (step S206; NO), the bias current value Ib is set to the minimum bias current value Ib min0 (step S208), and the process is performed in step S201. Return to. Minimum; (YES step S206), the bias control unit 11a sends out an alarm to an optical input to the external, the bias current Ib on the other hand, if any of the output intensity monitoring value exceeds the absolute maximum value V max After setting to the current value Ib min (step S207), the process proceeds to step S201.

このようにして、SOA7への光入力強度値が上昇した場合には、バイアス制御部11aは、全ての出力強度モニタ値が制御上限値Vcmax以下となるようにバイアス電流を制御する。ここで、バイアス電流値Ibを最小バイアス電流値Ibmin0を下回らないようにする理由は、SOA7のNFの劣化を防止するためである。具体的には、図7に示すように、SOA7のNFはバイアス電流Ibを減らすと劣化してしまうので、それを事前に防止するのが目的である。このとき、各受信器9a,9b,9c,9dに入力される入力光レベルは、SOA7への光入力レベルに追随して上昇を続け、いずれかの受信器が絶対最大値Vmaxを超えてしまう場合も想定しうる。その時には、光入力アラームを光受信モジュール3の外部に発出する。 In this way, when the optical input intensity value to the SOA 7 increases, the bias control unit 11a controls the bias current so that all output intensity monitor values are equal to or less than the control upper limit value V cmax . Here, the reason why the bias current value Ib is not lower than the minimum bias current value Ib min0 is to prevent the deterioration of the NF of the SOA 7. Specifically, as shown in FIG. 7, the NF of the SOA 7 is deteriorated when the bias current Ib is reduced, and the purpose is to prevent it in advance. In this case, the input light level each receiver 9a, 9b, 9c, is input to 9d continues to rise following the optical input level to the SOA 7, one of the receiver exceeds the absolute maximum value V max It can be assumed that this will happen. At that time, an optical input alarm is issued outside the optical receiving module 3.

一方、いずれの出力強度モニタ値も制御上限値Vcmax以下であると判定された場合(ステップS202;NO)、次に、バイアス制御部11aは、いずれかの出力強度モニタ値が制御下限値Vcminを下回っているか否かを判定する(ステップS203)。判定の結果、いずれの出力強度モニタ値も制御下限値Vcmin以上である場合は(ステップS203;NO)、バイアス制御部11aは、現在のバイアス電流Ibを維持して処理をステップS201に戻し、出力強度のモニタを繰り返す。 On the other hand, if it is determined that any output intensity monitor value is equal to or less than the control upper limit value V cmax (step S202; NO), the bias control unit 11a then determines that any output intensity monitor value is the control lower limit value V. It is determined whether it is below cmin (step S203). As a result of the determination, if any of the output intensity monitor values is equal to or greater than the control lower limit value V cmin (step S203; NO), the bias controller 11a maintains the current bias current Ib and returns the process to step S201. Repeat the output intensity monitor.

これに対して、いずれかの出力強度モニタ値が制御下限値Vcminを下回っている場合は(ステップS203;YES)、SOA7に供給している現在のバイアス電流Ibをバイアス電流制御幅ΔIbだけ増加させる制御を行う(ステップS209)。その後、バイアス制御部11aはバイアス電流Ibが最大バイアス電流値Ibmax0を超えたか否かを判定し(ステップS210)、バイアス電流Ibが最大バイアス電流値Ibmax0以下の場合(ステップS210;NO)、処理をステップS201に戻し、出力強度を再度モニタする。一方、バイアス電流Ibが最大バイアス電流値Ibmax0を超えた場合(ステップS210;YES)、さらに、バイアス制御部11aはいずれかの出力強度モニタ値が絶対最小値Vminを下回っているか否かを判定する(ステップS211)。その結果、いずれの出力強度モニタ値も絶対最小値Vmin以上の場合は(ステップS211;NO)、バイアス電流値Ibを最小バイアス電流値Ibmin0に設定して、処理をステップS201に戻す。一方、いずれかの出力強度モニタ値が絶対最小値Vminを下回っている場合は(ステップS211;YES)、バイアス制御部11aは、外部に光入力に関するアラームを送出するとともに、バイアス電流Ibを最小電流値Ibminに設定した後(ステップS212)、処理をステップS201に移行して受信器出力強度のモニタを繰り返す。 On the other hand, if any output intensity monitor value is below the control lower limit value V cmin (step S203; YES), the current bias current Ib supplied to the SOA 7 is increased by the bias current control width ΔIb. Control is performed (step S209). Thereafter, the bias control unit 11a is a bias current Ib is determined whether exceeds the maximum bias current value Ib max0 (step S210), when the bias current Ib is equal to or less than the maximum bias current value Ib max0 (step S210; NO), The process returns to step S201, and the output intensity is monitored again. On the other hand, when the bias current Ib exceeds the maximum bias current value Ib max0 (step S210; YES), the bias controller 11a further determines whether any output intensity monitor value is below the absolute minimum value Vmin. Determination is made (step S211). As a result, if any of the output intensity monitor values is equal to or greater than the absolute minimum value V min (step S211; NO), the bias current value Ib is set to the minimum bias current value Ib min0 , and the process returns to step S201. On the other hand, if any one of the output intensity monitor values is below the absolute minimum value V min (step S211; YES), the bias control unit 11a sends an alarm regarding optical input to the outside and minimizes the bias current Ib. After setting to the current value Ib min (step S212), the process proceeds to step S201 and the monitoring of the receiver output intensity is repeated.

このようにして、SOA7への光入力強度値が低下した場合には、バイアス制御部11aは、全ての出力強度モニタ値が制御下限値Vcmin以上となるようにバイアス電流を制御する。ここで、SOAの利得は、図6に示すように、あるバイアス電流以上では飽和する傾向を示し、それ以上のバイアス電流を与えても消費電力が増大するのみで利得の増大には繋がらない。このため、バイアス電流Ibが最大バイアス電流値Ibmax0を超えないように制御される。また、バイアス制御部11aは、いずれかの受信器9a,9b,9c,9dの出力が絶対最小値Vminを下回っている場合はバイアス電流Ibを最小電流値Ibminに設定するが、この絶対最小値VminはOSNRで決まる誤り率との関係においては応用例によって様々である。通常は、上記最小電流値IbminがSOA7に供給された状態の受信器出力において、10−5より誤り率が大きい時の出力範囲に絶対最小値Vminが定められることが多い。このとき、バイアス電流Ibを最小電流値Ibminに設定することで、SOA7への光入力が光受信モジュール3での光ファイバコネクタの抜き差しなどにより急に大きくなった場合に、受信器9a,9b,9c,9dに過大な光が入力されて、受信器9a,9b,9c,9dを破壊してしまう可能性を回避することができる。 Thus, when the optical input intensity value to the SOA 7 decreases, the bias control unit 11a controls the bias current so that all output intensity monitor values are equal to or greater than the control lower limit value V cmin . Here, as shown in FIG. 6, the SOA gain tends to saturate at a certain bias current or higher, and even when a bias current higher than that is applied, the power consumption only increases and the gain does not increase. Therefore, the bias current Ib is controlled so as not to exceed the maximum bias current value Ib max0 . The bias controller 11a sets the bias current Ib to the minimum current value Ib min when the output of any of the receivers 9a, 9b, 9c, 9d is below the absolute minimum value V min. The minimum value V min varies depending on the application example in relation to the error rate determined by OSNR. Normally, the absolute minimum value V min is often set in the output range when the error rate is larger than 10 −5 in the receiver output in a state where the minimum current value Ib min is supplied to the SOA 7. At this time, by setting the bias current Ib to the minimum current value Ib min, when the optical input to the SOA 7 suddenly increases due to insertion / removal of the optical fiber connector in the optical reception module 3, the receivers 9a, 9b , 9c, 9d can avoid the possibility that excessive light is input to destroy the receivers 9a, 9b, 9c, 9d.

なお、正常動作時の制御シーケンスにおいて、動作モード或いは伝送システムの状態によっては、ある受信器では制御下限値Vcminを下回り、他の受信器では制御上限値Vcmaxを超えるモードに陥る状況も想定しうる。その場合も、バイアス制御部11aは、バイアス電流Ibを最小電流値Ibminに設定し、外部にアラームを発出する。このように、受信器に入力される光信号毎の強度変動の方向が異なる場合に光信号の利得の制御を停止することで、受信器を故障させてしまうような事態を回避することができる。 In the control sequence during normal operation, depending on the operation mode or the state of the transmission system, it is assumed that some receivers fall below the control lower limit value V cmin and other receivers enter a mode exceeding the control upper limit value V cmax. Yes. Also in this case, the bias controller 11a sets the bias current Ib to the minimum current value Ib min and issues an alarm to the outside. Thus, by stopping the control of the gain of the optical signal when the direction of intensity fluctuation for each optical signal input to the receiver is different, it is possible to avoid a situation that causes the receiver to malfunction. .

以上説明した光受信モジュール3による利得制御方法によれば、SOA7によって増幅された光信号が4つのチャネル毎の光信号に分岐され、その分岐された光信号が4つの受信器9a,9b,9c,9dによって電気信号に変換され、受信器9a,9b,9c,9dの出力のモニタ結果に基づいてSOA7に供給するバイアス電流Ibが調整されることにより、SOA7の利得が制御される。このように受信器9a,9b,9c,9dの後段で電気信号をモニタすることにより、安定した利得制御を実現しながらモニタ用回路の小型化が容易になり、全体として簡易な装置構成で伝送路中の信号損失を補償することができる。   According to the gain control method by the optical receiver module 3 described above, the optical signal amplified by the SOA 7 is branched into optical signals for each of four channels, and the branched optical signals are divided into four receivers 9a, 9b, 9c. , 9d are converted into electric signals, and the bias current Ib supplied to the SOA 7 is adjusted based on the monitoring results of the outputs of the receivers 9a, 9b, 9c, 9d, thereby controlling the gain of the SOA 7. In this way, by monitoring the electrical signal at the subsequent stage of the receivers 9a, 9b, 9c, 9d, it becomes easy to reduce the size of the monitor circuit while realizing stable gain control, and transmission is performed with a simple apparatus configuration as a whole. Signal loss on the road can be compensated.

また、4つの受信器9a,9b,9c,9dの出力の全てが制御下限値Vcmin及び制御上限値Vcmaxの範囲にある場合には、SOA7の利得を変化させないようにバイアス電流Ibを供給し、4つの受信器9a,9b,9c,9dの上記範囲を外れた場合にSOAの利得を調整するように制御されるので、WDM(Wavelength Division Multiplexing)方式等の複数の光信号が合波されて伝送される通信方式に用いられるときに、いずれかの光信号の減衰特性が変動した際でも安定してその光信号の損失を補償することができる。 When all the outputs of the four receivers 9a, 9b, 9c, and 9d are within the control lower limit value V cmin and the control upper limit value V cmax , the bias current Ib is supplied so as not to change the gain of the SOA 7. Since the SOA gain is controlled to be adjusted when the four receivers 9a, 9b, 9c, and 9d are out of the above ranges, a plurality of optical signals such as a WDM (Wavelength Division Multiplexing) method are combined. Thus, when used in a transmitted communication method, even when the attenuation characteristic of any optical signal varies, the loss of the optical signal can be compensated stably.

また、4つの受信器9a,9b,9c,9dの出力のいずれかが絶対最小値Vmin又は絶対最大値Vmaxから外れてしまった場合にバイアス電流Ibを最小電流値Ibminに維持させることで、光入力強度が大きくなって後段の光受信部を故障させてしまうような事態を未然に防止することができるとともに、いったん光入力強度が低下した後の復旧時に、過大な光信号が入力されることを防止することができる。 Further, the bias current Ib is maintained at the minimum current value Ib min when any of the outputs of the four receivers 9a, 9b, 9c, and 9d deviates from the absolute minimum value V min or the absolute maximum value V max. As a result, it is possible to prevent a situation in which the optical input intensity increases and damages the subsequent optical receiver, and an excessive optical signal is input during recovery after the optical input intensity has decreased. Can be prevented.

ここで、本実施形態による効果を比較例と比較しながら説明する。本実施形態の光通信システム1に対する比較例として、図9に示すような光通信システム901を想定する。同図に示す光通信システム901は、光受信モジュール903において、光伝送路4からSOA7に入力される光信号を制御回路910で直接モニタし、そのモニタ結果に応じてSOA7のバイアス電流を制御している点が、光通信システム1と異なる。   Here, the effect of this embodiment will be described in comparison with a comparative example. As a comparative example for the optical communication system 1 of the present embodiment, an optical communication system 901 as shown in FIG. 9 is assumed. In the optical communication system 901 shown in the figure, an optical signal input from the optical transmission line 4 to the SOA 7 is directly monitored by the control circuit 910 in the optical receiving module 903, and the bias current of the SOA 7 is controlled according to the monitoring result. Is different from the optical communication system 1.

このように、SOAの入力を直接モニタする手法では、入力する光信号を分岐してモニタ回路に入力する光分岐部とモニタ回路とが必要になり、光受信モジュール903が大掛かりで高価になる傾向があった。これに対して、光受信モジュール3では、モニタ用回路の小型化が容易になり、全体として装置構成を簡易化することが容易になる。   As described above, the technique of directly monitoring the SOA input requires an optical branching unit and a monitor circuit for branching an optical signal to be input and inputting it to the monitor circuit, and the optical receiving module 903 tends to be large and expensive. was there. On the other hand, in the optical receiver module 3, it is easy to reduce the size of the monitor circuit, and it becomes easy to simplify the overall device configuration.

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、バイアス制御部11aは、図8に示すような構成が採用されてもよい。詳細には、バイアス制御部11aは、演算部12によってスイッチングされる電流源としての2ペアのトランジスタ13a,13b,14a,14bを含んで構成されていてもよく、演算部12からの印加電圧によってSOA7に供給されるバイアス電流の方向が変えられるようにされてもよい。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. For example, the bias controller 11a may employ a configuration as shown in FIG. Specifically, the bias control unit 11 a may include two pairs of transistors 13 a, 13 b, 14 a, and 14 b as current sources that are switched by the calculation unit 12, depending on the applied voltage from the calculation unit 12. The direction of the bias current supplied to the SOA 7 may be changed.

本発明の好適な一実施形態にかかる4波WDM光受信モジュールを含む光通信システムの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of an optical communication system including a four-wave WDM optical receiving module according to a preferred embodiment of the present invention. 図1のバイアス制御部の詳細構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a detailed configuration of a bias control unit in FIG. 1. 図1のバイアス制御部によるバイアス電流制御処理における出力強度モニタ値とバイアス電流制御値との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the output intensity monitor value and bias current control value in the bias current control process by the bias control part of FIG. 図1の光受信モジュールの起動時の動作を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing an operation at the time of activation of the optical receiver module of FIG. 1. 図1の光受信モジュールによる光信号の利得制御時の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an operation at the time of gain control of an optical signal by the optical receiver module of FIG. 1. 図1のSOAのバイアス電流と利得の関係の波長依存性を示すグラフである。2 is a graph showing the wavelength dependence of the relationship between the bias current and gain of the SOA of FIG. 図1のSOAのバイアス電流とNFの関係の波長依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the wavelength dependence of the bias current of SOA of FIG. 1, and NF. 図1のバイアス制御部の変形例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a modification of the bias control unit in FIG. 1. 本発明の比較例である4波WDM光受信モジュールを含む光通信システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical communication system containing the 4-wave WDM optical receiving module which is a comparative example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

3…光受信モジュール、9a,9b,9c,9d…受信器(光受信部)、7…SOA(半導体光増幅器)、8…ODMUX(光分離部)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Optical receiver module, 9a, 9b, 9c, 9d ... Receiver (optical receiver), 7 ... SOA (semiconductor optical amplifier), 8 ... ODMUX (optical separator).

Claims (3)

複数のチャネルの信号を含む光信号を増幅する半導体光増幅器と、前記半導体光増幅器によって増幅された前記光信号を複数のチャネル毎の光信号に分岐する光分離部と、前記複数のチャネル毎の光信号を電気信号に変換する複数の光受信部を備える光受信モジュールの制御方法であって、
前記複数の光受信部それぞれの出力をモニタし、該出力に基づいて前記半導体光増幅器に供給するバイアス電流を調整することにより、前記半導体光増幅器の利得を制御し、
前記複数の光受信部それぞれの出力の全てが所定の上限値及び下限値の範囲にある場合には、前記半導体増幅器の利得を変化させないように前記バイアス電流を供給し、前記複数の光受信部それぞれの出力のいずれかが前記所定の上限値を超えた場合には、前記半導体増幅器の利得を下げるように前記バイアス電流を所定値だけ減少させ、前記複数の光受信部それぞれの出力のいずれかが前記所定の下限値を下回った場合には、前記半導体増幅器の利得を上げるように前記バイアス電流を所定値だけ増加させる、
ことを特徴とする光受信モジュールの制御方法。
A semiconductor optical amplifier that amplifies an optical signal including signals of a plurality of channels; an optical separation unit that branches the optical signal amplified by the semiconductor optical amplifier into optical signals for a plurality of channels; and A method of controlling an optical receiver module comprising a plurality of optical receivers for converting an optical signal into an electrical signal,
By monitoring the output of each of the plurality of optical receivers and adjusting the bias current supplied to the semiconductor optical amplifier based on the output, the gain of the semiconductor optical amplifier is controlled ,
And supplying the bias current so as not to change the gain of the semiconductor amplifier when all the outputs of the plurality of optical receivers are within a predetermined upper limit value and lower limit value range, and the plurality of optical receiver units When any one of the outputs exceeds the predetermined upper limit, the bias current is decreased by a predetermined value so as to reduce the gain of the semiconductor amplifier, and any one of the outputs of the plurality of optical receiving units Is below the predetermined lower limit, the bias current is increased by a predetermined value so as to increase the gain of the semiconductor amplifier,
And a method of controlling the optical receiver module.
前記複数の光受信部それぞれの出力のいずれかが所定の最大上限値をさらに超えた場合、又は、前記複数の光受信部それぞれの出力のいずれかが所定の最小下限値をさらに下回った場合には、前記バイアス電流を所定の最小値に維持させる、
ことを特徴とする請求項記載の光受信モジュールの制御方法。
When any of the outputs of each of the plurality of optical receiving units further exceeds a predetermined maximum upper limit value, or when any of the outputs of the plurality of optical receiving units further falls below a predetermined minimum lower limit value Maintains the bias current at a predetermined minimum value,
The method of controlling an optical receiver module according to claim 1 .
前記複数の光受信部それぞれの出力のいずれかが前記所定の上限値を超え、かつ、前記複数の光受信部それぞれの出力の他のいずれかが前記所定の下限値を下回った場合、前記バイアス電流を所定の最小値に維持させる、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の光受信モジュールの制御方法。
If any one of the outputs of each of the plurality of optical receiving units exceeds the predetermined upper limit value, and any other output of each of the plurality of optical receiving units falls below the predetermined lower limit value, the bias Maintaining the current at a predetermined minimum value,
The method of controlling an optical receiver module according to claim 1 or 2 .
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